(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023074894
(43)【公開日】2023-05-30
(54)【発明の名称】タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 19/08 20060101AFI20230523BHJP
【FI】
B60C19/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021188071
(22)【出願日】2021-11-18
(71)【出願人】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100186015
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 靖之
(74)【代理人】
【識別番号】100164448
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 雄輔
(72)【発明者】
【氏名】後藤 史也
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131BC02
3D131BC05
3D131BC45
3D131LA15
(57)【要約】
【課題】本発明は、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造を有するタイヤを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のタイヤは、複数の導電部材を備え、前記導電部材は、ゴムチェーファから補強層まで延び、本以上の前記導電部材のタイヤ径方向外側端が、接地面のタイヤ周方向両端のそれぞれから前記接地面の法線方向におろした垂線で挟まれる領域内に位置する(あるいは、タイヤ周方向に隣接する前記導電部材のタイヤ径方向外側端の間隔は、L2(mm)以下であり、あるいは、前記複数の導電部材の本数は、L1/L2以上である)。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のビード部と、
前記一対のビード部のトロイダル状に跨る1枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に設けられた、1層以上の補強層からなる補強部材と、
前記ビード部のタイヤ幅方向外表面側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
前記タイヤは、複数の導電部材をさらに備え、
前記導電部材は、前記ゴムチェーファから前記補強層まで延び、
前記タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した状態における、前記タイヤの側面視において、1本以上の前記導電部材のタイヤ径方向外側端が、接地面のタイヤ周方向両端のそれぞれから前記接地面の法線方向におろした垂線で挟まれる領域内に位置することを特徴とする、タイヤ。
【請求項2】
一対のビード部と、
前記一対のビード部のトロイダル状に跨る1枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に設けられた、1層以上の補強層からなる補強部材と、
前記ビード部のタイヤ幅方向外表面側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
前記タイヤは、複数の導電部材をさらに備え、
前記導電部材は、前記ゴムチェーファから前記補強層まで延び、
前記タイヤの接地長をL2(mm)とするとき、
前記タイヤの側面視において、タイヤ周方向に隣接する前記導電部材のタイヤ径方向外側端の間隔は、L2(mm)以下であることを特徴とする、タイヤ。
【請求項3】
一対のビード部と、
前記一対のビード部のトロイダル状に跨る1枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に設けられた、1層以上の補強層からなる補強部材と、
前記ビード部のタイヤ幅方向外表面側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
前記タイヤは、複数の導電部材をさらに備え、
前記導電部材は、前記ゴムチェーファから前記補強層まで延び、
前記複数の導電部材は、タイヤ周方向に等間隔に配置され、
前記タイヤの外周長をL1とし、前記タイヤの接地長をL2とするとき、前記複数の導電部材の本数は、L1/L2以上であることを特徴とする、タイヤ。
【請求項4】
前記タイヤの側面視において、前記導電部材は、直線状に延びている、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項5】
前記タイヤの側面視において、前記複数の導電部材は、前記タイヤの中心から放射状に延びている、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項6】
前記タイヤの側面視において、前記導電部材は、曲線状に延びている、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項7】
前記タイヤの側面視において、前記複数の導電部材間の距離は、前記導電部材の幅よりも大きい、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項8】
前記導電部材は、導電性の繊維部材である、請求項1~7のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項9】
前記導電性の繊維部材は、コットン繊維とSUSの破片とを混撚されたものである、請求項8に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、タイヤにおいて、車両からビード部に伝わる静電気をトレッド踏面から路面へと逃がす構造を有するものが提案されている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようなタイヤにおいては、より確実に静電気を路面へと逃がすことができることが求められてきている。ところで、タイヤにおいては転がり抵抗を低減することが求められており、タイヤ部材の被覆ゴムの損失正接を小さくするために、例えば被覆ゴムのカーボンの量を減らすことがある。しかしながら、カーボンの量を減らすと、被覆ゴムの電気抵抗が大きくなり、ビード部からトレッド踏面までの導電パスがタイヤ部材の被覆ゴムによって遮断されてしまうおそれがあった。特にこのような場合において、より確実に静電気を路面へと逃がすことができることも求められる。
【0005】
そこで、本発明は、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造を有するタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の要旨構成は、以下の通りである。
(1)一対のビード部と、
前記一対のビード部のトロイダル状に跨る1枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に設けられた、1層以上の補強層からなる補強部材と、
前記ビード部のタイヤ幅方向外表面側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
前記タイヤは、複数の導電部材をさらに備え、
前記導電部材は、前記ゴムチェーファから前記補強層まで延び、
前記タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した状態における、前記タイヤの側面視において、1本以上の前記導電部材のタイヤ径方向外側端が、接地面のタイヤ周方向両端のそれぞれから前記接地面の法線方向におろした垂線で挟まれる領域内に位置することを特徴とする、タイヤ。
【0007】
本明細書において、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す(即ち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTO 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。)が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。また、「規定内圧」とは、上記JATMA等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)を指し、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。
また、「接地面」とは、上記の状態において路面と接している面をいう。
【0008】
(2)一対のビード部と、
前記一対のビード部のトロイダル状に跨る1枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に設けられた、1層以上の補強層からなる補強部材と、
前記ビード部のタイヤ幅方向外表面側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
前記タイヤは、複数の導電部材をさらに備え、
前記導電部材は、前記ゴムチェーファから前記補強層まで延び、
前記タイヤの接地長をL2(mm)とするとき、
前記タイヤの側面視において、タイヤ周方向に隣接する前記導電部材のタイヤ径方向外側端の間隔は、L2(mm)以下であることを特徴とする、タイヤ。
ここで、「接地長」とは、上記接地面のタイヤ周方向最大長さをいうものとする。
また、「間隔」とは、タイヤ側面視野において、タイヤ軸を中心とし、上記タイヤ周方向に隣接する前記導電部材のタイヤ径方向外側端のそれぞれを端点とする円弧の長さをいうものとする。
【0009】
(3)一対のビード部と、
前記一対のビード部のトロイダル状に跨る1枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に設けられた、1層以上の補強層からなる補強部材と、
前記ビード部のタイヤ幅方向外表面側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
前記タイヤは、複数の導電部材をさらに備え、
前記導電部材は、前記ゴムチェーファから前記補強層まで延び、
前記複数の導電部材は、タイヤ周方向に等間隔に配置され、
前記タイヤの外周長をL1とし、前記タイヤの接地長をL2とするとき、前記複数の導電部材の本数は、L1/L2以上であることを特徴とする、タイヤ。
【0010】
(4)前記タイヤの側面視において、前記導電部材は、直線状に延びている、上記(1)~(3)のいずれか1つに記載のタイヤ。
【0011】
(5)前記タイヤの側面視において、前記複数の導電部材は、前記タイヤの中心から放射状に延びている、上記(1)~(4)のいずれか1つに記載のタイヤ。
【0012】
(6)前記タイヤの側面視において、前記導電部材は、曲線状に延びている、上記(1)~(3)のいずれか1つに記載のタイヤ。
【0013】
(7)前記タイヤの側面視において、前記複数の導電部材間の距離は、前記導電部材の幅よりも大きい、上記(1)~(6)のいずれか1つに記載のタイヤ。
上記の「距離」は、タイヤの側面視における最短距離をいう。
【0014】
(8)前記導電部材は、導電性の繊維部材である、上記(1)~(7)のいずれか1つに記載のタイヤ。
【0015】
(9)前記導電性の繊維部材は、コットン繊維とSUSの破片とを混撚されたものである、上記(8)に記載のタイヤ。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造を有するタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ構造の模式図である。
【
図2】本発明の一実施形態にかかるタイヤの側面図である。
【
図4】本実施形態の構成について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。
【0019】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ構造の模式図である。このタイヤ1は、本例では空気入りタイヤである。
図1に模式的に示すように、タイヤ1は、一対のビード部2と、カーカス3と、カーカス3のタイヤ径方向外側に配置された補強部材と、トレッド5とを備えている。
【0020】
一対のビード部2には、本例では、一対のビードコア2aが埋設され、ビードコア2aのタイヤ径方向外側にはビードフィラ2bが配置されている。ビードコア2aの断面形状や材質は特に限定されず、タイヤにおいて通常用いられる構成とすることができる。ビードフィラ2bは、断面略三角形状の形状を有するものとすることができるが、ビードフィラ2bの断面形状は、この例に限定されるものではなく、材質も特に限定されない。
【0021】
カーカス3は、一対のビードコアにトロイダル状に跨るカーカス本体部3aと、カーカス本体部3aからビードコア2aの周りに折り返されて延びるカーカス折り返し部3bと、からなる1枚以上のカーカスプライからなる。本実施形態において、カーカスプライは、有機繊維がゴム被覆されたものであり、被覆ゴムは損失正接が小さいものである。これにより、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。
ここで、「損失正接」とは、動的引張粘弾性測定試験機を用いて、加硫ゴムの、厚さ2mm、幅5mm、長さ20mmの試験片に、温度60°C、周波数52Hz、初期歪2%、動歪1%の条件において得た動的損失弾性率E´´値と動的貯蔵弾性率E´の値との比(E´´/E´)を指す。本実施形態でにおいて、カーカスプライは非電導である(タイヤ内部の静電気を路面に逃がす導電パスとしては十分に機能しないものである)。
【0022】
また、ビード部2のタイヤ幅方向外表面側(本例ではビードフィラ2bのタイヤ幅方向外側)にゴムチェーファ(ガムチェーファ)6が配置されている。ゴムチェーファ6は、カーカス折り返し部3bをタイヤ幅方向外側から覆っている。ゴムチェーファ6は、導電性を有する。ゴムチェーファ6は、ビード部2のリムとの接触部分の少なくとも一部に配置される。
【0023】
また、本例では、ビードコア2aの周りには、キャンバスチェーファ7が配置されている。キャンバスチェーファ7は、ビードコア2aのタイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向両側を覆っている。キャンバスチェーファ7は、導電性を有する。キャンバスチェーファ7は、織物と当該織物に含侵したゴムとからなる。織物は、縦糸と横糸とからなり、縦糸と横糸は有機繊維からなる。
【0024】
図1に示すように、ビードコア2aのタイヤ径方向内側(図示例では、カーカス折り返し部3bのタイヤ径方向内側であって、キャンバスチェーファ7のタイヤ径方向内側)には、スキージゴム8が配置されている。これにより、カーカスプライとキャンバスチェーファ7との接触を防止して、擦れによる故障を抑制することができる。スキージゴム8は、非電導である。
【0025】
ここで、カーカス3のクラウン部のタイヤ径方向外側には、1層以上の補強層からなる補強部材が配置されている。図示例では、補強部材は、2層のベルト層4a、4bからなるベルト4と、ベルト4のタイヤ径方向外側に配置された1層のベルト補強層9と、ベルト補強層9のタイヤ径方向外側に配置された補強ゴム(トレッドアンダークッション)10と、を備えている。
【0026】
ベルト層4a、4bは、層間で互いに交差するようにタイヤ周方向に対して(例えば30~60°の傾斜角度で)傾斜したベルトコードがゴム被覆されたプライからなる。ベルトコードは、例えばスチールコードとすることができる。このように、ベルト層4a、4bは、導電性を有する。なお、本例では、ベルト層は2層であるが、1層以上であれば良く、また、タイヤ周方向に対する傾斜角度も上記の範囲には限定されない。
【0027】
ベルト補強層9は、タイヤ周方向に延びるコードがゴム被覆されたプライからなる。本例では、ベルト層9は、ベルト4のタイヤ幅方向端部のみを覆う一対のレイヤー層である。コードは、例えばスチールコードとすることができる。ベルト補強層9は、非電導である。ベルト補強層9がレイヤー層である場合は、ベルト端部に対応した位置以外にはベルト層は配置されていないため、一対のレイヤー層間のタイヤ幅方向領域が導電パスを形成する。なお、本例では、ベルト補強層9は、1層のレイヤー層としているが、2層以上とすることもでき、例えば、ベルト4とレイヤー層とのタイヤ径方向の間に、ベルト幅全体を覆う、いわゆるキャップ層をさらに配置することもできる。あるいは、キャップ層のみを配置することもできる。キャップ層の場合は、導電性とする。各補強層は、導電パスを形成するように、導電性を有するか、あるいは、非電導であるが、タイヤ幅方向の一部のみに配置されることにより、当該補強層が配置されない箇所が導電パスとなるものとする。なお、本実施形態において、タイヤ1は、必ずしもベルト補強層9を有していなくても良い。また、ベルト補強層9は、ベルト4よりもタイヤ径方向内側に配置することもできる。
【0028】
補強ゴム(トレッドアンダークッション)10は、図示例では、トレッド5とベルト補強層9とのタイヤ径方向の間に配置されている。トレッドアンダークッション10は、導電性を有する。
トレッドは、導電しにくい。トレッド5は、例えばいわゆるキャップ・アンド・ベース構造とすることができ、ベースゴムのタイヤ径方向外側にキャップゴムが配置された構成とすることができる。トレッド5のタイヤ幅方向の一部は、アンテナゴム5aとなっている。アンテナゴム5aは、導電性を有する。アンテナゴム5aは、タイヤ周方向に連続して配置されることもでき、あるいは、断続的に配置されることもできる。
【0029】
ここで、本実施形態のタイヤ1は、複数の導電部材11をさらに備えている。本例では、導電部材11は、導電性の繊維部材である。導電性の繊維部材は、例えば、コットン繊維とSUSの破片とを混撚されたものとすることができる。これにより、軽量且つ導電性を有する繊維とすることができる。軽量化のためには、繊維は1本のみからなることが好ましい。
【0030】
本実施形態においては、導電部材11は、ゴムチェーファ6から補強層まで延びている。本例では、導電部材11のタイヤ径方向内側端は、ゴムチェーファ6のタイヤ径方向外側端又は図示のようにゴムチェーファ6のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置する。これにより、ゴムチェーファ6と導電部材11のタイヤ径方向内側端とが電気的に接する。また、導電部材11は、タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、1層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の位置まで延びている。
図1に示す第1の実施形態では、タイヤ1は、タイヤ赤道面を境界とするタイヤ幅方向半部に1本ずつの一対の導電部材11を有し、従って、各導電部材11は、タイヤ径方向外側端を有している。そして、導電部材11のタイヤ径方向外側端は、1層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の端部(図示例では、ベルト層4a)の位置で終端している。すなわち、導電部材11のタイヤ径方向外側端は、カーカス3のクラウン部と、1層以上の補強層のうち、導電性を有するタイヤ径方向最内側の補強層(図示例では、ベルト層4a)との間のタイヤ径方向領域において終端している。これにより、導電部材11のタイヤ径方向外側端とベルト4aとが電気的に接している。
このようにして、ゴムチェーファ6、導電部材11、ベルト層4a、ベルト層4b、一対のベルト補強層9間のタイヤ幅方向領域、トレッドアンダークッション10、及びアンテナゴム5aの順に静電気が逃げることのできる導電パスを形成することができる。
【0031】
なお、導電部材11のタイヤ径方向外側端は、例えばトレッド5と、1層以上の補強層のうち、導電性を有するタイヤ径方向最外側の補強層(図示例ではトレッドアンダークッション10)との間のタイヤ径方向領域において終端していても良い。この場合、ゴムチェーファ6、導電部材11、トレッドアンダークッション10、及びアンテナゴム5aの順に静電気が逃げることのできる導電パスを形成することができる。
【0032】
ここで、
図2は、本発明の一実施形態にかかるタイヤの側面図である。本実施形態のタイヤでは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した状態における、タイヤの側面視において、1本以上の導電部材11のタイヤ径方向外側端が、接地面のタイヤ周方向両端のそれぞれから接地面の法線方向におろした垂線(
図2において点線で示している)で挟まれる領域内に位置している。
以下、本実施形態のタイヤの作用効果について説明する。
【0033】
本実施形態のタイヤによれば、タイヤの回転時のどのタイミングの接地面においても、上記の領域に1本以上の導電部材11のタイヤ径方向外側端が位置しているため、常に、上述した、ゴムチェーファ6、導電部材11、ベルト層4a、ベルト層4b、一対のベルト補強層9間のタイヤ幅方向領域、トレッドアンダークッション10、及びアンテナゴム5aの順に静電気が逃げることのできる導電パスが形成されることとなる。
よって、本実施形態のタイヤによれば、車両からの静電気を路面に逃がしやすくなる。
特に、上記のような導電パスの場合、カーカスの被覆ゴムを低ロスゴムとした場合(導電性が低下する)であっても、静電気が逃げるのを阻害することがない。
【0034】
あるいは、タイヤは、複数の導電部材11を備え、タイヤ1の接地長をL2(mm)とするとき、タイヤ周方向に隣接する導電部材11のタイヤ径方向外側端の間隔は、L2(mm)以下であっても良い。
この場合も、
図4に模式的に示すように、タイヤの回転時のどのタイミングの接地面においても、常に、上述した、ゴムチェーファ6、導電部材11、ベルト層4a、ベルト層4b、一対のベルト補強層9間のタイヤ幅方向領域、トレッドアンダークッション10、及びアンテナゴム5aの順に静電気が逃げることのできる導電パスが形成されることとなり、同様の作用効果を得ることができる。
【0035】
あるいは、複数の導電部材11をタイヤ周方向に等間隔に配置し、且つ、タイヤの外周長をL1(mm)とするとき、複数の導電部材11の本数をL1/L2以上としてもよい。この場合も、タイヤの回転時のどのタイミングの接地面においても、常に、上述した、ゴムチェーファ6、導電部材11、ベルト層4a、ベルト層4b、一対のベルト補強層9間のタイヤ幅方向領域、トレッドアンダークッション10、及びアンテナゴム5aの順に静電気が逃げることのできる導電パスが形成されることとなり、同様の作用効果を得ることができる。
【0036】
なお、導電パスは短い方が電気を逃がしやすいため、タイヤ1の側面視において、導電部材11は、例えば、
図2、
図3に示すように、直線状に延びていることが好ましい。特に、タイヤ1の側面視において、
図2に示すように、複数の導電部材11は、タイヤ1の中心から放射状に延びていることが好ましく、これにより、複数の導電部材11間を等間隔にしつつも、電気を逃がしやすくすることができる。一方で、
図5、
図6に示すように、タイヤ1の側面視において、導電部材11は、曲線状に延びていても良い。
【0037】
また、タイヤの側面視において、複数の導電部材11間の距離は、導電部材11の幅(例えば導電性の繊維部材である場合は繊維の径)よりも大きいことが好ましい。導電部材11を密に配置しすぎないようにして、重量増を抑制して転がり抵抗の増大を抑制することができるからである。
【符号の説明】
【0038】
1:タイヤ、 2:ビード部、 3:カーカス、 4:ベルト、
5:トレッド、 6:ゴムチェーファ、 7:キャンバスチェーファ、
8:スキージゴム、 9:ベルト補強層、 10:トレッドアンダークッション、
11:導電部材、